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Physik » Relativitätstheorie » Frage zur Zeitdilatation in einer Rakete
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Kein bestimmter Bereich Frage zur Zeitdilatation in einer Rakete
phreak23
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Dabei seit: 02.12.2014
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2014-12-02


Hallo,

habe eine Frage zur speziellen Relativitätstheorie, folgendes Gedankenexperiment:

eine Raket startet auf der Erde, fliegt schnell 3 mal um den Mond und kommt zurück. Von der Erde aus betrachtet geht die Zeit in der Rakete während des Flugs langsamer. (z.B. wenn man sich ein Photon in einem Resonator vorstellt, welches einen längeren Weg nehmen muss (zick-zack Kurs).
In der Rakete und auf der Erde befindet sich eine Atomuhr. Nach dem Flug wird die Zeit verglichen und die Zeit in der Rakete geht etwas nach. Hafele-Keating-Experiment.

Betrachte ich das Ganze jetzt aber von der Rakete aus, bewegt sich die Erde (und das Photon was dort im Oszillator schwingt muss wieder zick-zack fliegen) somit geht die Zeit auf der Erde langsamer als in der Rakete. Nach dem Flug wird die Zeit wieder verglichen und die Zeit auf der Erde geht etwas nach, was ein Widerspruch ist zur ersten Betrachtung. Da es ja ein und das selbe Experiment ist sollte aber 2x das Selbe rauskommen.

Wo ist mein Denkfehler?

Danke schon mal..




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Folgende Antworten hat der Fragesteller vermutlich noch nicht gesehen.
Er/sie war noch nicht wieder auf dem Matheplaneten
moep
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Dabei seit: 21.06.2006
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Aus: karlsruhe
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2014-12-02


Hi,

der Denkfehler liegt darin, dass bei einer gleichfoermigen Bewegung die Rakete niemals zur Erde ZURUECK kommen kann (ausser die Raumzeit hat irgendwelche topologische Besonderheiten, die wir mal nicht annehmen...)

Sollte die Rakete also zurueck auf die Erde kommen, um da die Uhren zu vergleichen, muss sie irgendwann umdrehen, einen Bogen fliegen etc. In jedem Fall durchlaeuft sie einer Beschleunigung, waehrend die Erde das nicht tut. Damit gibt es einen wichtigen Unterschied zwischen den Bezugssystemen Erde und Rakete.

Gruss,
moep



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Buri
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Dabei seit: 02.08.2003
Mitteilungen: 45110
Aus: Dresden
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, eingetragen 2014-12-02


2014-12-02 10:17 - moep in Beitrag No. 1 schreibt:
... Damit gibt es einen wichtigen Unterschied zwischen den Bezugssystemen Erde und Rakete.
Hi moep & phreak23,
richtig.
Ich möchte noch ergänzen, dass auch dann, wenn die Rakete immer weiter fliegt und nie zur Erde zurückkehrt, die Bezugssysteme "Erde" und "Rakete" im Hinblick auf die Aussage "in der Rakete vergeht die Zeit langsamer" nicht gleichberechtigt sind.

Man kann also nicht sagen, dass aus demselben Grund die Zeit auf der Erde langsamer vergehen müsste, denn das wäre ein Widerspruch.

Der Grund dafür ist folgender:
Die Feststellung "in der Rakete vergeht die Zeit langsamer" beruht natürlich auf Uhrenvergleichen.
Die Uhr in der Rakete wird beim Start auf dieselbe Zeit wie auf der Erde eingestellt, und beim Vorbeifliegen am Mond mit einer dort angebrachten Uhr, die mit der Erduhr synchron läuft, verglichen.

Es werden also mehrere, weit entfernte Uhren benutzt, die zum Bezugssystem "Erde" gehören, während es in der Rakete nur eine Uhr gibt.
Auch dies ist ein wichtiger Unterschied in der Betrachtungsweise der beiden Systeme.
Obwohl beide Systeme als Inertialsysteme völlig gleichberechtigt sind, wird durch die Betrachtungsweise diese Gleichberechtigung zerstört.

Der Link im Startbeitrag funktioniert nicht.
So ist es richtig: Hafele-Keating-Experiment.
Gruß Buri



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sebp
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Dabei seit: 10.12.2017
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.3, eingetragen 2017-12-10


Moin,
ich habe ein ähnliches Problem.

Ich versuche heraus zu finden in welchen Bezugssystem mehr oder weniger Zeit vergeht und warum.

In jedem Fall durchlaeuft sie einer Beschleunigung, waehrend die Erde das nicht tut. Damit gibt es einen wichtigen Unterschied zwischen den Bezugssystemen Erde und Rakete.

Beschleunigung führt dazu das weniger Zeit vergeht?
Wenn ich danach in die Gegenrichtung beschleunige vergeht aber wieder mehr Zeit.



Es werden also mehrere, weit entfernte Uhren benutzt, die zum Bezugssystem "Erde" gehören, während es in der Rakete nur eine Uhr gibt.
...
Obwohl beide Systeme als Inertialsysteme völlig gleichberechtigt sind, wird durch die Betrachtungsweise diese Gleichberechtigung zerstört.
Was hat die Anzahl der Uhren damit zu tun?
Ein Bezugssystem enthält doch beliebig viele Uhren.
Wie genau wird die Gleichberechtigung zerstört?
Wieso vergeht dann mehr oder weniger Zeit?



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dromedar
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.4, eingetragen 2017-12-10


Hallo sebp,

willkommen im Forum.

Die Erde ist für die Beschreibung dieser Situation in hinreichend guter Näherung ein Inertialsystem, die Rakete ist es nicht. Wenn Du die Situation von der Rakete aus beschreiben willst, kannst Du daher nicht einfach die Formeln verwenden, die nur in einem Inertialsystem gültig sind – und zu diesen Formeln gehört die speziell-relativistische Formel für die Zeitdilatation.

Grüße,
dromedar



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sebp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.5, eingetragen 2017-12-10


dromedar:
Ja, schon klar, aber das war ja nicht meine Frage.
Außerdem kann man die Beschleunigungsphasen beliebig kurz
und die Intertialphasen beliebig lang machen.





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dromedar
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.6, eingetragen 2017-12-10


2017-12-10 16:32 - sebp in Beitrag No. 5 schreibt:
Außerdem kann man die Beschleunigungsphasen beliebig kurz
und die Intertialphasen beliebig lang machen.

Dass Du glaubst, dass es nur auf die Längen dieser Phasen ankommt, liegt daran, dass Du immer an die speziell-relativistische Formel für die Zeitdilatation denkst, die hier nun mal nicht gilt.



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DrStupid
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.7, eingetragen 2017-12-10


2017-12-10 14:03 - sebp in Beitrag No. 3 schreibt:
Beschleunigung führt dazu das weniger Zeit vergeht?

Die beschleunigung führt dazu, dass die Uhren des Erd-Systems aus Sicht der Rakete schneller laufen - und zwar so schnell, dass der resultierende Vorsprung während der unbeschleunigten Flugphase nicht mehr kompensiert wird.

2017-12-10 14:03 - sebp in Beitrag No. 3 schreibt:
Wenn ich danach in die Gegenrichtung beschleunige vergeht aber wieder mehr Zeit.

Die Wirkung der Beschleunigung wächst mit der Entfernung. Deshalb hat die Beschleunigung in Erdnähe weniger Einfluss als das Wendemanöver am Mond.

2017-12-10 14:03 - sebp in Beitrag No. 3 schreibt:
Außerdem kann man die Beschleunigungsphasen beliebig kurz
und die Intertialphasen beliebig lang machen.

Das nützt nichts. Um die Beschleunigungsphase zu verkürzen muss die Beschleunigung größer oder die Geschwindigkeit kleiner werden. Und wenn die unbeschleunigte Phase verlängert wird, dann wächst der Abstand und damit die Wirkung der Beschleunigung beim Wendemanöver. Dadurch bleibt der Gesamteffekt am Ende annähernd gleich.

[Die Antwort wurde nach Beitrag No.5 begonnen.]



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sebp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.8, eingetragen 2017-12-11


an DrStupid:
Meinst du das alles ernst?



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julian-apostata
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.9, eingetragen 2017-12-11


2017-12-10 14:03 - sebp in Beitrag No. 3 schreibt:
Moin,
ich habe ein ähnliches Problem.

Ich versuche heraus zu finden in welchen Bezugssystem mehr oder weniger Zeit vergeht und warum.

Was genau meinst du jetzt eigentlich mit mehr oder weniger Zeit vergehen? Schau dir zum Beispiel mal diese Timelineanimation an.

www.geogebra.org/m/hVeNvFdb

v=c*sqrt(3)/2~0.866*c ergo gamma=2

Stell t=2 ein. Bei x'=0 (linker Linealrand) liest du ab: t'=1.
Im anderen System ist halb so viel Zeit vergangen.

Jetzt liest du allerdings bei x=0 die Zeit in S' ab: t'=4
Im anderen System ist doppelt so viel Zeit vergangen.

Wie ermittelt also der Beobachter in System S(rot) die Zeit im System S',  bevor Rot umkehrt?



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sebp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.10, eingetragen 2017-12-11


2017-12-11 13:27 - julian-apostata in Beitrag No. 9 schreibt:

Was genau meinst du jetzt eigentlich mit mehr oder weniger Zeit vergehen? Schau dir zum Beispiel mal diese Timelineanimation an.

Mit mehr oder weniger Zeit meine ich die verstrichene Zeit auf gedachten Uhren.
Ich habe dazu auch ein neues Thema erstellt: "Bewegte Uhren"

Deine Animation verstehe ich nicht so wirklich.
Kannst du die etwas erklären?
Was ich nicht möchte ist, Uhren in Bewegung vergleichen oder ablesen.
Erst nach einer Bewegung.



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traveller
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.11, eingetragen 2017-12-11


Das erste Minkowski-Diagramm im Wikipedia-Artikel Zwillingsparadoxon erklärt den Ablauf doch ganz gut, sogar mit beliebig kurzer Beschleunigung. Es sind auch nicht mehrere Uhren notwendig.



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sebp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.12, eingetragen 2017-12-11


an traveller:
Der Artikel erklärt leider überhaupt nicht warum in welchen System weniger oder mehr Zeit vergeht.

Minkowski-Diagramme sind dazu auch ungeeignet,
denn dort hat man sich ja schon entschieden wo weniger Zeit vergeht.




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traveller
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Mitteilungen: 2215
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.13, eingetragen 2017-12-11


2017-12-11 18:02 - sebp in Beitrag No. 12 schreibt:
Minkowski-Diagramme sind dazu auch ungeeignet,
denn dort hat man sich ja schon entschieden wo weniger Zeit vergeht.

Nein, wieso auch. Es gibt auch symmetrische Minkowski-Diagramme, falls dir dies lieber ist. Im darauffolgenden Abschnitt sieht man dann direkt, dass auch die Zeitdilatation vollkommen symmetrisch ist, solange die Rakete nicht zurückkehrt.

Tut sie dies, fällt ihr Ruhesystem nicht mehr über den gesamten Bewegungszeitraum mit einem Inertialsystem zusammen. Im Extremfall einer unendlich schnellen Umkehrbeschleunigung findet ein Wechsel in ein zweites Inertialsystem statt, bei einer kontinuerlichen Umkehr werden ganz viele Inertialsysteme durchlaufen.

Dieser Wechsel bricht die Symmetrie zwischen Erde und Rakete.



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trunx
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.14, eingetragen 2017-12-11


Hallo sebp,

auch von mir ein herzliches Willkommen auf dem MP.
Das Schöne an der Physik ist ja, dass man so einiges rechnen kann, insbesondere auch die Zeitdilatation, man muss gar nicht viel reden.

Was konkret hast du gerechnet? An welcher Stelle in deiner Rechnung hast du Interpretationsschwierigkeiten? Vielleicht liegt ja ein Rechenfehler vor, deshalb ist es besser du postest mal deine Rechenschritte. Dann kommen wir sicher weiter.

bye trunx


-----------------
das problem des menschen ist nicht, dass er fleisch von tieren isst, sondern dass er für sein wachstum KRIEG gegen alle anderen lebensformen führt. dieser krieg nennt sich (land)wirtschaft, seine ideologische legitimation kultur.



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lula
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Aus: Sankt Augustin NRW
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.15, eingetragen 2017-12-12


Hallo sebp
 Minkowski Diagramme sind wirklich geeignet alle die Zeiterscheinungen gut zu erklären , und da steckt man nicht rein, und sieht auch nicht wo mehr oder weniger Zeit vergeht, alle gleichförmig zueinander bewegten Objekte haben symmetrische Zeitverschiebungen, Vielleicht kannst du nicht so gut mit den nicht rechtwinkligen Koordinaten umgehen? Wenn man alles in den rechtwinkligen Klordinaten sieht, dann  sieht es unsymmetrisch aus.
bis dann, lula

[Die Antwort wurde nach Beitrag No.13 begonnen.]


-----------------
Mein Leben ist zwar recht teuer,  aber dafür bekomm ich jedes Jahr umsonst eine Reise einmal um die Sonne



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julian-apostata
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.16, eingetragen 2017-12-12


2017-12-11 16:24 - sebp in Beitrag No. 10 schreibt:

Deine Animation verstehe ich nicht so wirklich.
Kannst du die etwas erklären?
Was ich nicht möchte ist, Uhren in Bewegung vergleichen oder ablesen.
Erst nach einer Bewegung.

Erkläre ich morgen. Was ich simuliert habe, kannst du auch in einem Minkowskidiagramm einzeichnen. Nur ist das halt nicht so anschaulich.

Hatte heute keinen Zugang zu meinem Rechner, weil das doofe Dinge ein Haufen Updates verarbeiten musste. Ach ja, wenn du dich nur für Uhren nach der Begegnung interessierst, wirst du die Sache nie kapieren. Es ist auch wichtig sich klar zu machen was vorher passiert.

Also bis morgen.



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DrStupid
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.17, eingetragen 2017-12-12


2017-12-11 11:22 - sebp in Beitrag No. 8 schreibt:
an DrStupid:
Meinst du das alles ernst?

Ja, das meine ich alles ernst. Man kann das auch in einem Minkowski-Diagramm ablesen.



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sebp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.18, eingetragen 2017-12-13


2017-12-11 19:57 - traveller in Beitrag No. 13 schreibt:

Nein, wieso auch. Es gibt auch symmetrische Minkowski-Diagramme, falls dir dies lieber ist. Im darauffolgenden Abschnitt sieht man dann direkt, dass auch die Zeitdilatation vollkommen symmetrisch ist, solange die Rakete nicht zurückkehrt.
So wie ich die verstehe gibt es auch dort schon ein t und ein t',
also schon eine Lorentztransformation.
Außerdem interessiert mich die Raumzeit nicht.
Ich möchte die verstrichene Zeit auf Uhren vergleichen,
also befinden sich alle nach einer Bewegung in einem Bezugssystem.

2017-12-11 19:57 - traveller in Beitrag No. 13 schreibt:
Tut sie dies, fällt ihr Ruhesystem nicht mehr über den gesamten Bewegungszeitraum mit einem Inertialsystem zusammen. Im Extremfall einer unendlich schnellen Umkehrbeschleunigung findet ein Wechsel in ein zweites Inertialsystem statt, bei einer kontinuerlichen Umkehr werden ganz viele Inertialsysteme durchlaufen.

Dieser Wechsel bricht die Symmetrie zwischen Erde und Rakete.
Was bedeutet Symetriebruch genau?
Was passiert da physikalisch?



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sebp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.19, eingetragen 2017-12-13


2017-12-11 22:21 - trunx in Beitrag No. 14 schreibt:
Hallo sebp,

Was konkret hast du gerechnet? An welcher Stelle in deiner Rechnung hast du Interpretationsschwierigkeiten?

bye trunx

Ich habe nichts konkret gerechnet.
Ich möchte höchstens ein Ungleichungssystem erstellen.

Ich habe Uhren die sich alle in einem Bezugssystem befinden.
Dann werden sie durch Beschleunigungsereignisse (Kräfte) bewegt.
Am Ende habe ich mindestens zwei Uhren in einem Bezugssystem
und vergleiche diese.
Wie bestimme ich wo mehr oder weniger Zeit vergangen ist?
Anders gesagt, von wo wende ich die Lorentztransformation an?


Einen konkreten Fall habe ich mit dem Thema "Bewegte Uhren" angegeben.



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sebp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.20, eingetragen 2017-12-13


2017-12-12 00:59 - lula in Beitrag No. 15 schreibt:
Hallo sebp
 Minkowski Diagramme sind wirklich geeignet alle die Zeiterscheinungen gut zu erklären , und da steckt man nicht rein, und sieht auch nicht wo mehr oder weniger Zeit vergeht, alle gleichförmig zueinander bewegten Objekte haben symmetrische Zeitverschiebungen

[Die Antwort wurde nach Beitrag No.13 begonnen.]

Hmm, den Satz musst du mir noch mal erklären. smile



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sebp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.21, eingetragen 2017-12-13


Interessanter Erklärungsversuch, verstehe ihn nur nicht wirklich.
2017-12-10 16:57 - DrStupid in Beitrag No. 7 schreibt:
2017-12-10 14:03 - sebp in Beitrag No. 3 schreibt:
Beschleunigung führt dazu das weniger Zeit vergeht?

Die beschleunigung führt dazu, dass die Uhren des Erd-Systems aus Sicht der Rakete schneller laufen - und zwar so schnell, dass der resultierende Vorsprung während der unbeschleunigten Flugphase nicht mehr kompensiert wird.

2017-12-10 14:03 - sebp in Beitrag No. 3 schreibt:
Wenn ich danach in die Gegenrichtung beschleunige vergeht aber wieder mehr Zeit.

Die Wirkung der Beschleunigung wächst mit der Entfernung. Deshalb hat die Beschleunigung in Erdnähe weniger Einfluss als das Wendemanöver am Mond.


[Die Antwort wurde nach Beitrag No.5 begonnen.]

Wieso sollte denn in einer unbeschleunigten Phase etwas kompensiert werden?

Das die Wirkung der Beschleunigung entfernungsabhängig sein soll verstehe ich nicht.
Kannst du das genauer erklären?



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DrStupid
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.22, eingetragen 2017-12-13


2017-12-13 11:50 - sebp in Beitrag No. 21 schreibt:
Wieso sollte denn in einer unbeschleunigten Phase etwas kompensiert werden?

Die Raketen-Uhr läuft im Ruhesystem der Erde die ganze Zeit langsamer oder maximal genauso schnell wie die Erd-Uhr. Im Ruhesystem der Rakete (genauer gesagt in den tangential mitbewegten Iniertialsystemen) läuft die Erduhr aber während der Beschleunigung schneller und gewinnt so einen Vorsprung. Darin bestent die Asymmertrie des Zwillingsparaxdoxons.
Während der unbeschleunigten Phasen verhält sich das ganze komplett symmetrisch. Das bedeutet, dass die Erd-Uhr im Ruhesystem der rakete langsamer läuft, wodurch der aus dem Wendemanöver resultierende Vorsprung wieder abgebaut wird. Allerdings bleibt am Ende immer ein Vorsprung übrig - egal wie lang die beschleunigten und unbeschleunigten Phasen sind.

2017-12-13 11:50 - sebp in Beitrag No. 21 schreibt:
Das die Wirkung der Beschleunigung entfernungsabhängig sein soll verstehe ich nicht.

Sieh' Dir mal das Minkowski-Diagramm unter

de.wikipedia.org/wiki/Zwillingsparadoxon#/media/File:Zwillingsparadoxon.png

an. Vor dem Wendemanöver B zeigt die Erd-Uhr im Ruhesystem der Rakete die Zeit t(A2) an und danach die Zeit t(A3). Sie hat also einen Sprung nach vorn gemacht und dabei die Raumschiff-Uhr überholt. Erfolgt das Wendemanöver mit endlicher Beschleunigung, dann gibt es keinen Srung, sondern die Linie der Gleichzeitigkeit kippt kontinuierlich nach rechts wobei ihr Schnittpunkt mit der Position des Raumschiffs (und damit die Anzeige der Raumschiff-Uhr) um so schneller nach oben wandert, je größer die Beschleunigung und der Abstand des Raumschiffs von der Erde ist.



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sebp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.23, eingetragen 2017-12-14


an DrStupid:

Ich weiss nun was du meinst.
Aber deine Erklärung verstehe ich immer noch nicht.
Was du beschreibst sind Raumzeit-Effekte,
die erklären nicht die Lorentztransformation oder deren Anwendung.


Hier das Wikipedia Beispiel ohne Lorentztransformation.
Für den Reisenden vergeht gleich viel Zeit.

Der Winkel für die Linien der Gleichzeitigkeit sind ungenau

Wie man sieht gibt es den gleichen Effekt.



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julian-apostata
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.24, eingetragen 2017-12-14


@sebp

Also, wenn du schon mit ""geogebra" arbeitest, würde ich erst mal die Basisvektoren korrekt definieren.

γ=1/sqrt(1-v²)
t_e=Vektor[(0, 1)]
x_e=Vektor[(1, 0)]
t'_e=γ Vektor[(v, 1)]
x'_e=γ Vektor[(1, v)]

Wenn du dann deine nachgebesserte Grafik hier rein gestellt hast, können wir weiter reden.

Und warum benutzt du nicht gleich mein interaktives Minkowskidiagramm? Und warum fragst du nicht nach, wenn du damit nicht klar kommst?



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sebp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.25, eingetragen 2017-12-14


2017-12-14 13:00 - julian-apostata in Beitrag No. 24 schreibt:
@sebp

Also, wenn du schon mit ""geogebra" arbeitest, würde ich erst mal die Basisvektoren korrekt definieren.

Und warum benutzt du nicht gleich mein interaktives Minkowskidiagramm? Und warum fragst du nicht nach, wenn du damit nicht klar kommst?

Ich verstehe schon wieder nicht wie das geht mit den Basisvektoren.
Aber ich denke man kann alles auch so erkennen?

Ich wollte mich nicht dadurch aufhalten lassen mich da einzuarbeiten.



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DrStupid
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.26, eingetragen 2017-12-14


2017-12-14 11:49 - sebp in Beitrag No. 23 schreibt:
Hier mal das Wikipedia Beispiel ohne Lorentztransformation:

Welche Transformation soll da stattdessen verwendet worden sein? Sicher nicht die Galilei-Transformation. Da wären die Linien gleicher Zeit überall horizontal.



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sebp
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an DrStupid:

Welche Transformation soll da stattdessen verwendet worden sein? Sicher nicht die Galilei-Transformation. Da wären die Linien gleicher Zeit überall horizontal.

Die Linien gleicher Zeit sind eine Raumzeitbetrachtung.
Wenn man sich mit 0.5c von etwas wegbewegt,
dann vergeht die beobachtete Zeit halb so schnell.
Alles ohne Lorentztransformation.

Mit Lorentztransformation verschiebt sich das dann noch etwas.



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julian-apostata
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2017-12-14 14:28 - sebp in Beitrag No. 25 schreibt:

Ich verstehe schon wieder nicht wie das geht mit den Basisvektoren.
Aber ich denke man kann alles auch so erkennen?

Ich wollte mich nicht dadurch aufhalten lassen mich da einzuarbeiten.

Man kann erkennen, dass dein letztes Diagramm Quatsch ist. Der zeitliche Basisvektor im System S' ist der Vektor vom Koordinatenursprung hin zum Ereignis

ct'=1 x'=0

Dieses Ereignis hast du eingezeichnet bei

ct=1 x=0.6

Nun hat aber laut Lorentztransformation zu gelten:

(ct')²-x'²=(ct)²-x²

und diese Forderung hast du nicht erfüllt.

Wie lautet also der korrekte zeitlicht Basisvektor bei v=0.6*c bzw bei v=0.8*c?

Und komm mir jetzt bloß nicht wieder mit dem Satz: "Das kapier ich nicht", ohne uns mitzuteilen, was du nicht kapierst. Denn sonst verlier ich endgültig meine Geduld.



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traveller
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.29, eingetragen 2017-12-15


2017-12-15 10:16 - sebp in Beitrag No. 27 schreibt:
Wenn man sich mit 0.5c von etwas wegbewegt,
dann vergeht die beobachtete Zeit halb so schnell.
Alles ohne Lorentztransformation.

Ohne Lorentztransformation (bzw. mit Galileitransformation) vergehen alle "Zeiten" gleich schnell (besser: alle Uhren laufen gleich schnell).

Kann es sein, dass du Zeitdilatation mit Signallaufzeit verwechselst? Dieser Fehler passiert häufig.

Angenommen, das Raumschiff sendet an jedem Tag zur gleichen Zeit (auf einer Uhr im Schiff) ein Lichtsignal Richtung Erde. Dass dieses die Erde viel später erreicht ist völlig klar und passiert auch bei der Galileitransformation. Da man aber den Startzeitpunkt und die Geschwindigkeit des Raumschiffs kennt, kann man die Signallaufzeit berechnen und abziehen und findet dann, dass die Uhr im Raumschiff genau gleich schnell läuft wie eine Uhr auf der Erde.

Minkowski-Diagramme zeigen Ereignisse ebenfalls so, nachdem eine etwaige Signallaufzeit bereits korrigiert wurde. Im Gegensatz zur Galileitransformation findet man bei der Lorentztransformation dann aber, dass die Uhr im Raumschiff tatsächlich anders läuft als auf der Erde.



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sebp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.30, eingetragen 2017-12-15


Nur für julian hier ein verbessertes Raum-Zeit-Diagramm.
Die Achsen sind vernünftig skaliert
und die Gleichzeitigkeit ist hoffentlich richtig.



Alles OHNE Lorentztransformation!
Aber MIT Raum-Zeit.

Dieses Bild ist nur eine Argumentation bezüglich DrStupids Antwort.

Ich möchte damit nur klarstellen das Raum-Zeit-Effekte
etwas anderes sind als Lorentztransformation.





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traveller
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.31, eingetragen 2017-12-15


Was bitte sind nun die diagonalen Linien? Sie bezeichnen jedenfalls nicht Gleichzeitigkeit, egal in welchem System. Ohne Lorentztransformation sind die Linien der Gleichzeitigkeit immer Waagerechten, und zwar in jedem System, denn in der Galileischen Physik ist Gleichzeitigkeit nicht relativ. Siehe zum Beispiel das Diagramm hier.



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lula
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.32, eingetragen 2017-12-15


Hallo sebp
im Minkowskidiagramm die Zeiten 1 usw des bewegten und ruhenden Beobachters gleich einzutragen, zeigt, dass du das Minowskidiagramm nicht verstanden hast. zu dem bewegten Beobachter gehört ja auch eine "Gleichzeitigkeisachsw" (x' Achse) die nicht waagerecht ist.
 wenn du die Gleichzeitigkeitsachse einträgst und dann siehst was zum Zeitpunkt 1 auf der "ruhenden" Achse für eine Zeit bei dem Bewegzen Objekt einzeichnest, ist die Relativität der Bewegung verletzt. dazu braucht man noch nicht rechnerisch die "richtige" Zeit im bewegten System kennen.
was du damit meinst "Wenn man sich mit 0.5c von etwas wegbewegt,dann vergeht die beobachtete Zeit halb so schnell." verstehe ich nicht,
Gruß lula


-----------------
Mein Leben ist zwar recht teuer,  aber dafür bekomm ich jedes Jahr umsonst eine Reise einmal um die Sonne



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sebp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.33, eingetragen 2017-12-15


2017-12-15 17:10 - traveller in Beitrag No. 31 schreibt:
Was bitte sind nun die diagonalen Linien? Sie bezeichnen jedenfalls nicht Gleichzeitigkeit, egal in welchem System. Ohne Lorentztransformation sind die Linien der Gleichzeitigkeit immer Waagerechten, und zwar in jedem System, denn in der Galileischen Physik ist Gleichzeitigkeit nicht relativ.

In dem Diagramm gibt es Raum-Zeit aber keine Lorentztransformation.
Das ist innerhalb der SRT natürlich Unsinn, ist mir klar!


an lula:
Ich habe einfach die Darstellung aus Wikipedia übernommen
auf die DrStupid verwies.

Mit "Wenn man sich mit 0.5c von etwas wegbewegt,..." meine ich
die beobachtete Zeit, also die Raum-Zeit (Licht/Wirkung)
die sich ausbreitet.



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DrStupid
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.34, eingetragen 2017-12-15


2017-12-15 18:09 - sebp in Beitrag No. 33 schreibt:
Ich habe einfach die Darstellung aus Wikipedia übernommen
auf die DrStupid verwies.

Nein, das hast Du nicht. Du hast die Darstellung verändert, ohne sie zu verstehen.

2017-12-15 18:09 - sebp in Beitrag No. 33 schreibt:
Mit "Wenn man sich mit 0.5c von etwas wegbewegt,..." meine ich
die beobachtete Zeit, also die Raum-Zeit (Licht/Wirkung)
die sich ausbreitet.

Deinen wirren Umschreibungen entnehme ich, dass Du nicht über die Zeit, sondern über den klassischen Dopplereffekt sprichst. Zeit ist weder Raum-Zeit, Licht oder Wirkung, noch breitet sie sich aus. Sie wird mit Uhren gemessen, die im jeweiligen Bezugssystem untereinander synchronisiert sind. Signallaufzeiten spielen dabei keine Rolle. Aber das hat Dir traveller weiter oben schon vergeblich zu erklären versucht.

Ich sehe momentan keinen Sinn in einer Fortsetzung dieser Diskussion. Du musst Dich erst einmal mit den elementaren Grundlagen der SRT vertraut machen.



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sebp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.35, eingetragen 2017-12-15


Habe darüber nachgedacht was ihr geschrieben habt,
und bin der Meinung das ich Recht habe.
Vielleicht reden wir aneinander vorbei?

Um nochmal auf das Diagramm einzugehen,
stellt euch dann alternativ eine Lorentztransformation vor,
wo erst ab 0,9999c das Gamma nicht mehr 1 ist und steigt.
Ich behaupte dann würde das Diagramm so aussehen.

Die Gleichzeitigkeit hängt dann nur von der Relativgeschwindigkeit ab.

Ich würde die Diskussion gerne fortsetzen.



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traveller
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.36, eingetragen 2017-12-15


2017-12-15 18:09 - sebp in Beitrag No. 33 schreibt:
In dem Diagramm gibt es Raum-Zeit aber keine Lorentztransformation.
Keine Ahnung, was dieser Satz bedeuten soll.

2017-12-15 21:27 - sebp in Beitrag No. 35 schreibt:
Um nochmal auf das Diagramm einzugehen,
stellt euch dann alternativ eine Lorentztransformation vor,
wo erst ab 0,9999c das Gamma nicht mehr 1 ist und steigt.
[...]
Die Gleichzeitigkeit hängt dann nur von der Relativgeschwindigkeit ab.
Genauso wenig.

Wenn du über die SRT diskutieren willst, dann benutze die dazu übliche Sprache. Wenn nicht, dann nicht in diesem Forum. Auch ist hier nicht der Platz, alternative Lorentztransformationen zu diskutieren, was immer das sein soll.



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trunx
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.37, eingetragen 2017-12-16


Hallo sebp,

an einer Stelle schreibst du:

2017-12-13 11:03 - sebp in Beitrag No. 19 schreibt:
Ich habe nichts konkret gerechnet.
Ich möchte höchstens ein Ungleichungssystem erstellen.

an einer anderen:

2017-12-15 21:27 - sebp in Beitrag No. 35 schreibt:
Ich würde die Diskussion gerne fortsetzen.

In der Physik schliessen sich diese beiden Sätze aus, denn die Sprache der Physik ist nun mal die Mathematik und nicht Prosa.

Um zu einem tieferen Verständnis der SRT (und auch anderer physikalischer Phänomene) zu gelangen, wirst du nicht umhin kommen, dich mit den dazu gehörigen mathematischen Theorien, hier konkret den Lorentz-Transformationen bei Bezugssystemwechseln, zu beschäftigen und eben auch mal solche Wechsel zu berechnen.

Tust du dies nicht, ist jeder weitere Austausch sinnlos, weil du grundlegende Begriffe lediglich in ihrem alltagssprachlichen Gebrauch benutzt und nicht in ihrer fachsprachlichen Definition. Aber genau dies ist der Grund für das von dir selbst bereits erkannte "aneinander Vorbeireden".

bye trunx




-----------------
das problem des menschen ist nicht, dass er fleisch von tieren isst, sondern dass er für sein wachstum KRIEG gegen alle anderen lebensformen führt. dieser krieg nennt sich (land)wirtschaft, seine ideologische legitimation kultur.



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julian-apostata
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.38, eingetragen 2017-12-16


Naja, wenn jemand eine Wikipediagrafik verfälscht und hier postet, dann zeigt das eh deutlich, dass er am Thema überhaupt nicht interessiert ist.

Eben genau diese Grafik möchte ich jetzt nicht fälschen, sondern mit Hilfe von "geogebra" etwas verallgemeinern.

Schieberegler (0<v<1) erstellen
y² - x² = 1 (Die Hyperbel nennen wir c)
a=Strahl[(0, 0), Vektor[(v, 1)]]
P=Schneide[c, a]
t'=Vektor[P]
t''=Verschiebe[Spiegle[t', yAchse], P]

Das Raumschiff legt also eine Zeiteinheit auf der t'-Achse zurück und eine Zeiteinheit auf einer Parallelen zur t''-Achse.

Die Erdzeit kann man auf der t-Achse (y-Achse) ablesen. Ist jedem klar, welche Funktion die Hyperbel hat?



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Buri
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2017-12-15 10:16 - sebp in Beitrag No. 27 schreibt:
... Wenn man sich mit 0.5c von etwas wegbewegt,
dann vergeht die beobachtete Zeit halb so schnell.
Alles ohne Lorentztransformation.
Hi sebp,
diese Überlegung hat einen entscheidenden Fehler.
Es ist keineswegs so, dass das Verhältnis der Uhren-Laufgeschwindigkeiten den Wert v/c, also die Geschwindigkeit, dividiert durch die Lichtgeschwindigkeit, hat.
Dies ergibt sich weder aus der Lorentz-Transformation noch aus irgendetwas anderem, es ist einfach Unsinn, es stimmt mit der Physik nicht überein.
Bei so hohen Geschwindigkeiten (wir betrachten c/2) muss man zur Berechnung von Effekten unbedingt die Lorentz-Transformation benutzen, in ihr tritt ein Geschwindigkeitsverhältnis von fed-Code einblenden auf, also noch ziemlich nahe bei 1 und ganz gewiß nicht ein Verhältnis von 0.5.
Im übrigen ist die ganze Diskussion, wenn sie nur mit Worten geführt wird und nicht mit Formeln, wenig hilfreich. Was noch halbwegs hilft, sind die Minkowski-Diagramme, aber auch diese sind nur nützlich, wenn man sie richtig interpretiert und insbesondere auf die Gleichzeitigkeit von Ereignissen in verschiedenen Bezugssystemen achtet.
Gruß Buri



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